EP1407461B1 - Durchführungswandler für eine elektrische schaltanlage - Google Patents

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EP1407461B1
EP1407461B1 EP02753026A EP02753026A EP1407461B1 EP 1407461 B1 EP1407461 B1 EP 1407461B1 EP 02753026 A EP02753026 A EP 02753026A EP 02753026 A EP02753026 A EP 02753026A EP 1407461 B1 EP1407461 B1 EP 1407461B1
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EP
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conductor
piece
bushing
type transformer
plug
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Thomas GRÄB
Martin Eiselt
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers

Definitions

  • the invention relates to a feedthrough converter having a primary conductor forming conductor piece, which carries at its one end a flat contact surface and at its other end a plug contact piece, wherein the plug contact piece is rotationally symmetrical and the axis of rotation is arranged parallel to the flat contact surface, and with a the conductor piece annularly surrounding secondary winding.
  • feedthrough converters are used, inter alia, the passage of electrical conductors through walls of encapsulated medium voltage switchgear. They connect there, for example, a busbar space with a circuit breaker room and allow the electrical connection of a busbar and a circuit breaker.
  • the conductor piece forming the primary conductor and the secondary winding surrounding the conductor piece are embedded in an insulating body.
  • the flat contact surface and the plug contact piece are led out of the Isolierstoff emotions to connect the flat contact surface, for example, to an electrical busbar and the plug contact piece, for example, to a circuit breaker electrically.
  • the conductor run of the primary conductor is bent and bent.
  • the kinks are places of increased electrical resistance and higher heating, which must take into account the overall structure of the feedthrough converter.
  • the present invention has for its object to form a feedthrough converter of the type mentioned above, that as compact as possible a secure heat dissipation is guaranteed.
  • This object is achieved in that the conductor piece is formed linearly stretched and that the plug contact piece is arranged on the lateral surface of the conductor piece.
  • the conductor piece is divided into at least two parallel conductor branches at least in a partial region of its length between the planar contact surface and the plug contact piece.
  • each conductor branch has a rectangular cross-section.
  • Conductor branches with a rectangular cross-section can be arranged favorably to each other and allow for arrangement of several feedthrough converters next to each other within a control panel of a switchgear least possible width of the individual panel.
  • conductor branches can be produced with a rectangular cross-section with relatively little effort.
  • the Indian FIG. 1 illustrated feedthrough converter 1 has, for example, a resin consisting of insulating material 2.
  • the Isolierkstoff Sciences 2 is designed such that it has a minimum wall thickness, which ensures sufficient insulation with good heat dissipation.
  • a support plate 3 is arranged on the insulating body 2.
  • the support plate 3 is used to attach the feedthrough converter 1 to a support frame of a control panel.
  • the insulating body 1 has a circumferential groove 4.
  • This groove 4 a corresponding recessed plate is inserted.
  • This recessed plate can, for example be a bulkhead of a panel through which an electrical conductor is to pass.
  • Such a bulkhead for example, a partition between a busbar space in which electrical busbars are arranged and a switch room, in which an electrical switch, for example, arranged to switch an outgoing cable.
  • the primary conductor of the feedthrough converter 1 forming linearly stretched trained conductor piece 5 is embedded.
  • This conductor piece 5 extends after installation of the feedthrough converter 1 in a panel in the vertical direction.
  • the secondary winding 6 may, for example, have an oval or circular cross-section.
  • a connecting piece 11 is led out of the insulating body 2, which forms a flat contact surface 7 frontally.
  • the connector 11 has in the planar contact surface 7 a plurality of threaded holes, by means of which a busbar to the conductor piece 5 can be fastened by means of screws.
  • a plug contact piece 8 is arranged on the lateral surface of the conductor piece 5.
  • the plug contact piece 8 is rotationally symmetrical.
  • the rotational axis of the plug contact piece 8 extends parallel to the plane of the contact surface 7.
  • the plug contact piece 8 emerges from the surface of the insulating material 2 in the region of the bottom of a funnel-shaped opening 9.
  • conductor piece 5 is the division of the conductor piece 5 between the flat contact surface 7 and the plug contact piece 8 in two parallel Ladder branches 10a, 10b recognizable.
  • the two conductor branches 10a, 10b are formed on the principle of a two-busbar.
  • the conductor branches 10a, 10b are electrically conductively connected in their one end region and are mechanically stably connected to the connection piece 11.
  • a cylindrical body 12 is formed at the other end region of the conductor branches 10a, 10b.
  • the conductor piece 5 is formed from drawn copper material. The individual parts are soldered together. Alternatively, a production of the conductor piece 5 in a casting process is possible.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Patch Boards (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Contacts (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchführungswandler mit einem den Primärleiter bildenden Leiterstück, welches an seinem einen Ende eine ebene Kontaktfläche und an seinem anderen Ende ein Steckkontaktstück trägt, wobei das Steckkontaktstück rotationssymmetrisch ausgebildet und die Rotationsachse parallel zu der ebenen Kontaktfläche angeordnet ist, sowie mit einer das Leiterstück ringförmig umgebenden Sekundärwicklung. - Derartige Durchführungswandler dienen unter anderem dem Hindurchführen von elektrischen Leitern durch Wandungen von gekapselten Mittelspannungsschaltanlagen. Sie verbinden dort beispielsweise einen Sammelschienenraum mit einem Leistungsschalterraum und ermöglichen die elektrische Verbindung von einer Sammelschiene und einem Leistungsschalter.
  • Bei einem bekannten Wandler dieser Art ( DE 297 14 253 U ) sind das den Primärleiter bildende Leiterstück sowie die das Leiterstück ringförmig umgebende Sekundärwicklung in einen Isolierstoffkörper eingebettet. Die ebene Kontaktfläche sowie das Steckkontaktstück sind aus dem Isolierstoffkörper herausgeführt, um die ebene Kontaktfläche beispielsweise an eine elektrische Sammelschiene und das Steckkontaktstück beispielsweise an einen Leistungsschalter elektrisch anschließen zu können. Im Innern eines solchen Durchführungswandlers ist der Leiterzug des Primärleiters gekröpft und abgebogen. Die Knickstellen bilden Orte erhöhter elektrischer Widerstände und höherer Erwärmung, denen der Gesamtaufbau des Durchführungswandlers Rechnung tragen muß.
    Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchführungswandler der eingangs genannten Art so auszubilden, dass bei möglichst kompakter Bauweise eine sichere Wärmeabfuhr gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Leiterstück linear gestreckt ausgebildet ist und dass das Steckkontaktstück an der Mantelfläche des Leiterstückes angeordnet ist.
  • Durch die linear gestreckte Ausgestaltung des Leiterstückes ist lediglich im Bereich des mantelseitig angeordneten Steckkontaktstückes einen Stromumlenkung vorhanden, die bei entsprechender Formgebung nur in geringem Maße einen Ort höherer Erwärmung bildet. Dieser Bereich befindet sich auch in hinreichend großer Entfernung zu der Sekundärwicklung, so dass einerseits deren Isolierschicht vor einer Überhitzung geschützt ist und andererseits das Steckkontaktstück thermisch entlastet wird. - Durch die mantelseitige Anordnung des Steckkontaktstückes am Primärleiter weist der Durchführungswandler als Ganzes - bei üblicherweise senkrechtem Anschluß der Kontaktfläche an die Sammelschiene - eine geringe Bautiefe auf.
  • Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Leiterstück zumindest in einem Teilbereich seiner Länge zwischen der ebenen Kontaktfläche und dem Steckkontaktstück in wenigstens zwei parallele Leiterzweige aufgeteilt ist.
  • Durch die parallele Anordnung mehrerer Leiterzweige ist es möglich, den durch das Leiterstück des Durchführungswandlers fließenden Strom auf mehrere Zweige aufzuteilen. Aufgrund dieser Aufteilung wird der Stromverdrängungseffekt gemindert. Somit ist es möglich, bei gleichbleibendem Querschnitt gegenüber einem herkömmlich einteilig ausgeführten Primärleiter den Wechselstromwiderstand zu vermindern.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeder Leiterzweig einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
  • Leiterzweige mit einem rechteckigen Querschnitt lassen sich günstig zueinander anordnen und ermöglichen bei Anordnung mehrerer Durchführungswandler nebeneinander innerhalb eines Schaltfeldes einer Schaltanlage eine möglichst geringe Breite des einzelnen Schaltfeldes. Darüber hinaus sind Leiterzweige mit einem rechteckigen Querschnitt mit einem relativ geringen Aufwand herstellbar.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
  • Dabei zeigt die
    • Figur 1
    einen Schnitt durch einen Durchführungswandler und die
    Figur 2
    eine Ansicht des Primärleiters des Durchführungswandlers.
  • Der in der Figur 1 dargestellte Durchführungswandler 1 weist beispielsweise einen aus Gießharz bestehenden Isolierstoffkörper 2 auf. Der Isolierkstoffkörper 2 ist derartig gestaltet, dass er eine minimale Wandstärke aufweist, die eine ausreichende Isolierfestigkeit bei guter Wärmeabgabe gewährleistet. An dem Isolierstoffkörper 2 ist eine Tragplatte 3 angeordnet. Die Tragplatte 3 dient der Befestigung des Durchführungswandlers 1 an einem Traggestell eines Schaltfeldes. Weiterhin weist der Isolierstoffkörper 1 eine umlaufende Nut 4 auf. In diese Nut 4 ist eine entsprechend ausgesparte Platte einschiebbar. Diese ausgesparte Platte kann beispielsweise eine Schottwand eines Schaltfeldes sein, durch welche ein elektrischer Leiter hindurchzuführen ist. Eine derartige Schottwand kann beispielsweise eine Trennwand zwischen einem Sammelschienenraum, in welchem elektrische Sammelschienen angeordnet sind und einem Schalterraum sein, in welchem ein elektrischer Schalter beispielsweise zum Schalten eines Abgangskabels angeordnet ist.
  • In den Isolierstoffkörper 2 ist ein den Primärleiter des Durchführungswandlers 1 bildendes linear gestreckt ausgebildetes Leiterstück 5 eingebettet. Dieses Leiterstück 5 verläuft nach einem Einbau des Durchführungswandlers 1 in einen Schaltfeld in vertikaler Richtung. Um das Leiterstück 5 herum ist die Sekundärwicklung 6 des Durchführungswandlers 1 angeordnet. Die Sekundärwicklung 6 kann beispielsweise einen ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen. An dem oberen Ende des Leiterstückes 5 ist aus dem Isolierstoffkörper 2 ein Anschlussstück 11 herausgeführt, welches stirnseitig eine ebene Kontaktfläche 7 bildet. Das Anschlussstück 11 weist in der ebenen Kontaktfläche 7 mehrere Gewindebohrungen auf, mittels welcher eine Sammelschiene an dem Leiterstück 5 mittels Schrauben befestigbar ist. An dem anderen Ende des Leiterstückes 5 ist auf der Mantelfläche des Leiterstückes 5 ein Steckkontaktstück 8 angeordnet. Das Steckkontaktstück 8 ist rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Rotationsachse des Steckkontaktstückes 8 verläuft parallel zu der Ebene der Kontaktfläche 7. Das Steckkontaktstück 8 tritt aus der Oberfläche des Isolierstoffkörpers 2 im Bereich des Bodens einer trichterförmigen Öffnung 9 heraus.
  • In dem in der Figur 2 separat dargestellten Leiterstück 5 ist die Aufteilung des Leiterstückes 5 zwischen der ebenen Kontaktfläche 7 und dem Steckkontaktstück 8 in zwei parallele Leiterzweige 10a, 10b erkennbar. Die beiden Leiterzweige 10a, 10b sind nach dem Prinzip einer Zweifachsammelschiene ausgebildet. Die Leiterzweige 10a, 10b sind in ihrem einen Endbereich elektrisch leitend sowie mechanisch stabil mit dem Anschlussstück 11 verbunden. An dem anderen Endbereich der Leiterzweige 10a, 10b ist ein zylinderförmiger Körper 12 angeformt. Vorteilhafterweise ist das Leiterstück 5 aus gezogenem Kupfermaterial gebildet. Die einzelnen Teile sind jeweils miteinander verlötet. Alternativ dazu ist eine Fertigung des Leiterstückes 5 in einem Guss-Verfahren möglich.

Claims (3)

  1. Durchführungswandler (1) mit einem den Primärleiter bildenden Leiterstück (5),
    welches an seinem einen Ende eine ebene Kontaktfläche (7) und an seinem anderen Ende ein Steckkontaktstück (8) trägt,
    wobei das Steckkontaktstück (8) rotationssymmetrisch ausgebildet und die Rotationsachse parallel zu der ebenen Kontaktfläche (7) angeordnet ist,
    sowie mit einer das Leiterstück (5) ringförmig umgebenden Sekundärwicklung (6),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Leiterstück (5) linear gestreckt ausgebildet ist und dass das Steckkontaktstück (8) an der Mantelfläche des Leiterstückes (5) angeordnet ist.
  2. Durchführungswandler (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Leiterstück (5) zumindest in einem Teilbereich seiner Länge zwischen der ebenen Kontaktfläche (7) und dem Steckkontaktstück (8) in wenigstens zwei parallele Leiterzweige (10a, 10b) aufgeteilt ist.
  3. Durchführungswandler (1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    jeder Leiterzweig (10a, 10b) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
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